【手続補正書】
【提出日】平成18年6月29日(2006.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  電気デバイスの製造方法及び電気デバイス
【特許請求の範囲】
【請求項１】  電気デバイスの製造方法において、
ａ）  支持シート（１）上に第１の導電層（３）を被着するステップ、
ｂ）  前記第１の導電層（３）を、構造化されたマスクで被覆するステップ、
ｃ）  前記マスクにより導電経路が開けられる第２の導電層（４）を被着するステップ、
ｄ）  前記マスクを除去し、該除去により、前記支持シート（１）と、該支持シート（１）上に付着された導電路の構造（７）を含む導電路シート（６）を形成するステップ、
ｅ）  前記導電路シート（６）をプラスチック体（１１）に固定結合して、電気デバイスを完成させるステップ、
ｆ） 前記支持シート（１）を除去するステップ、
ｇ） 前記マスク及び前記ステップｃ）からの処理を、顕微鏡で見て粗な表面を形成するように、又は、前記第１の導電層（３）からの距離が増大するに連れて前記導電路の横断面の幅が増大するように適合化し、該適合化により、前記ステップｅ）で前記導電路シート（６）に結合された前記プラスチック体（１１）に機械的にロックするためのロック結合構造を提供するように、前記第１の導電層（３）を除去するステップ
を有していることを特徴とする方法。
【請求項２】  第１の導電層（３）の被着の前に、先ず、接着促進層（２）を支持シート（１）上にコーティングする請求項１記載の方法。
【請求項３】  接着促進層（２）のコーティングの前に、支持シート（１）をクリーニングする請求項２記載の方法。
【請求項４】  第２の導電層（３）を、電気堆積法を用いて被着する請求項１記載の方法。
【請求項５】  ポリイミドベース支持シート（１）を使用する請求項１記載の方法。
請求項１記載の方法。
【請求項６】  プラスチック体（１１）に統合する前に、両導電層（３，４）を、導電路シート（６）から部分的に除去する請求項１記載の方法。
【請求項７】  除去される層の厚みを、第１の導電層（３）と、少なくとも同じ層厚にする請求項６記載の方法。
請求項５記載の方法。
【請求項８】  導電路シート（６）を、当該導電路シート（６）上に射出成形されたプラスチック体（１１）によって当該プラスチック体（１１）に結合する請求項１記載の方法。
【請求項９】  導電路シート（６）を、予備製造されたプラスチック体（１１）に固定結合された当該導電路シート（６）によって前記プラスチック体（１１）に結合する請求項１記載の方法。
【請求項１０】  導電路シート（６）を、プラスチック体上にホットロールする請求項１１記載の方法。
【請求項１１】  導電路シート（６）を、プラスチック体（１１）に接着する請求項９記載の方法。
【請求項１２】  導電路（７）を、ソルダリングレジストマスクによって少なくとも部分的にマスクする請求項１記載の方法。
【請求項１３】  導電路（７）を、ソルダリングレジストマスクが開けられた位置でパッシベートする請求項１４記載の方法。
【請求項１４】  プラスチック製基板（１１）、並びに、当該基板（１１）に固定結合された導電路（７）を有する電気デバイスにおいて、
導電路（７）は、凹部(8)及び凸部（９）を有しており、該凹部(8)及び凸部（９）は、プラスチック製の基板（１１）に確実にロックして結合するのに適しているようにすることを特徴とする電気デバイス。
【請求項１５】  基板は、ＬＣＰ（”Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ”「液晶ポリマー」）プラスチック材から形成されている請求項１４記載の電気デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気デバイス（ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）の製造方法及び電気デバイスに関する。特に、本発明は、通常のプリント回路板と各電子構成部品を保持するために使用される機械的固定要素の各機能をイントリンシックに結合するプラスチック成形部から形成される所謂ＭＩＤデバイス（モールデッド・インターコネクト・デバイス”Ｍｏｕｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ”）の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック成形部から形成される、例えば、ＭＩＤデバイスを製造するための公知技術では、全領域に、銅薄板が、ホットスタンピング法を用いて被着される。この方法では、一方では、銅薄板が構造化されて、導電路を形成するようにされ、他方では、これら導電路が、下に位置している溶融プラスチックによってプラスチック成形部に結合されている。この方法により、同様幅の導電路しか有していない比較的粗な導電構造しか製造することができない。
【０００３】
また、構造化された銅薄板を、プラスチック成形部に、例えば、ホットローリングにより結合することは公知である。この方法は、機械的に極端に敏感な銅薄板の難しい処理を必要とする。
【０００４】
更に、同一又は異なったプラスチックで射出成形することによってバッキングされるべき一方の面又は両面上に導電路が設けられたプラスチックフィルムが公知であり、その結果、３次元回路担体が製造される。しかし、この方法は、射出成形によるバッキングの過程でソルダリングにより結合されるプラスチックにしか適しておらず、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）用に使用することはできない。
【０００５】
最後に、導電接着性のような導電材製の導電構造を、例えば、支持シートに用いることは公知であり、この技術を、接着システムを用いて支持された回路に転用することは公知であり、その際、支持シートと導電路との間に分離手段を用いる必要がある。しかし、接着システム及び分離手段は、装置構成の特性に、その可燃性の観点で逆効果を及ぼすことがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術の欠点に基づいて、本発明の課題は、微細導電路構造を用いた場合でもＭＩＤデバイスを高い信頼度、且つ、産業上量産できるスケールでの製造能力のためにコスト上効率的に製造することができる方法及び装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によると、
ａ）  支持シート上に第１の導電層を被着するステップ、
ｂ）  第１の導電層を、構造化されたマスクで被覆するステップ、
ｃ）  マスクにより導電経路が開けられる第２の導電層を被着するステップ、
ｄ）  マスクを除去し、該除去により、支持シートと、該支持シート上に付着された導電路の構造を含む導電路シートを形成するステップ、
ｅ）  導電路シートをプラスチック体に固定結合して、電気デバイスを完成させるステップ、
ｆ）  支持シートを除去するステップ、
ｇ）  マスク及びステップｃ）からの処理を、顕微鏡で見て粗な表面を形成するように、又は、第１の導電層からの距離が増大するに連れて導電路の横断面の幅が増大するように適合化し、該適合化により、ステップｅ）で導電路シートに結合されたプラスチック体に機械的にロックするためのロック結合構造（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を提供するように、第１の導電層を除去するステップ
を有していることにより解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の方法の利点は、高感度導電路構造が支持シート上に形成され、支持シートは、機械的且つ熱的に低感度であって処理が単純である点にある。このシートは、例えば、ＭＩＤデバイスの製造中ロールから供給することができる。支持シートは、導電路構造が、後のＭＩＤデバイスのプラスチック体に固定結合される場合に限ってのみ除去され、その結果、デバイスの製造中導電路への損傷が実際上除去される。
【０００９】
導電路構造は、銅の電極堆積により製造することができる。このために、先ず、全領域に、第１の薄銅層が支持シート上にコーティングされる。支持シートと第１の銅層との間の所定の引き離し力を持った接着力を得るために、接着促進層が、支持シート上にコーティングされ、この接着促進層は、付加的に金属化を実行するためにパラジウム種を含むとよい。銅層は、後で、導電経路を開けるマスクにより、電気堆積により所望の厚みに形成される。支持シートの質に依存して、接着促進層がコーティングされる前に支持シートをクリーニングする必要がある。この方法での銅の経済的な消費は、デバイスの製造中及び残留物の処理中の両方に直接有利な影響を及ぼす。
【００１０】
特に有利には、選定された支持シートは、耐熱性があり、ポリイミドベースシートである。と言うのは、このシートは、回路担体を形成するプラスチック体に接着しないからである。こうすることにより、付加的な分離手段なしに、支持シートを除去することができるようになる。更に、金属化を容易にする接着促進層は、導電路が回路担体に結合されている場合、支持シートを導電路から容易に除去し易くする。
【００１１】
第１の銅層は、導電路構造を一緒に短絡するので、多くの場合、この第１の銅層を、ＭＩＤデバイスの製造過程中、再度除去する必要がある。これは、例えば、支持シートが除去された後、又は、プラスチック体が導電路シート上に射出成形される前に行うことができる。
【００１２】
ソルダリングレジストマスクは、スクリーン印刷法を用いて、構造化モジュール上にコーティングすることができる。更に、有利には、導電路の接合能力を保持するために、裸導電路が、例えば、ロジン（コロホニウム）でパッシベートされる。
【００１３】
本発明の特に有利な実施例では、導電路を形成する第２の導電層は、導電路の表面が多数個の凸部及び凹部を有するようにして形成される。プラスチック体がこれら導電路上に射出成形される場合、凸部は、プラスチック内のアンカーのように作用し、その結果、銅導電路とプラスチック体との間が、非常に堅固に、確実にロックして結合（形状結合）される。この性質は、使用されるプラスチックが、平坦な銅表面に接着し難いＬＣＰ（”Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ”）プラスチック材である場合には、特に有利である。
【００１４】
【発明の属する技術分野】
更に、本発明は、電気デバイス、特に、プラスチック製の基板、つまり、基板に固定結合された導電路を有するＭＩＤデバイスに関する。
【００１５】
【従来の技術】
そのようなデバイスは、イントリンシックに、電気機能と機械的機能の両方を結合し、このようにして、例えば、電気装置の一層のスペース節約設計が可能となる。ＭＩＤデバイスは、かなりの量のプラスチックから形成されており、このプラスチックには、安全上の理由から、耐火剤が設けられている。更に、そのようなデバイスは、金属を含む。種々異なった材料を混合することにより、デバイスの使用寿命の終了時点で、そのようなデバイスをリサイクルすることが一層困難となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このことに基づいて、本発明の第２の課題は、電気デバイス、特に、ＭＩＤデバイスをコスト上効率的に製造することができて、このタイプの通常のデバイスと比較して性質を改善して設けることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によると、導電路は、凹部及び凸部を有しており、該凹部及び凸部は、プラスチック製の基板に確実にロックして結合するのに適しているようにすることにより解決される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
このデバイスの利点は、導電路手段を特別に構造化し、導電路が通常製造される材料に接着し難いプラスチックを使用することができるという点にある。これは、例えば、イントリンシックに発火阻止特性によって区別されるＬＣＰプラスチック材に用いられる。この材料を用いると、発火阻止物質を付加的に用いないで済むという利点が得られるが、使用した装置をリサイクルするのは難しくなる。
【００１９】
【実施例】
図１には、ＭＩＤデバイスの本発明の製造中実行される連続的な製造段階が示されている。製造方法の個別作業ステップが、図２に示された流れ図に示されている。
【００２０】
方法は、耐熱性支持シート１から実行され、このシートは、例えば、アラミド又はＫｅｖｌａｒファイバから形成されている。最初に、接着促進層２は、支持シート１上にコーティングされ、この支持シートは、極めて高いフレキシビリティと高い強度を有しており、前記接着促進層は、パラジウム金属を有しており、この金属は、全領域の化学コーティング用の触媒として使用され、その際、第１の銅層３、予備金属化された支持シートが製造されている。接着促進層２は、有利には、「プライマ」として言及されている。必要ならば、接着促進層２がコーティングされる前に支持シート１をクリーニングすることもできる。この第１の銅層３の厚みは、ほぼ１μｍである（図１ａ）。勿論、これとは異なった厚みの層を選定することも可能である。
【００２１】
次のステップでは、予備金属化支持シートは、フォトレジストでコーティングされ、マスク（図１ａには図示していない）は、公知の方法により製造される。第２の銅層４は、ほぼ３６μｍの厚みを有しており、電子堆積プロセスを用いてマスクのウィンドウ内に堆積される。後に、フォトレジストマスクは、溶剤を使用して除去され（ストリップ）、導電路シート６が製造され（図１ａに図示されている）、このシートは、予備金属化された支持シートから、このシート上に設けられた導電路７と共に形成される。
【００２２】
第２の銅層４は、堆積された銅層が、顕微鏡で見て粗な表面で形成される方法によってコーティングされる。図１ｂには、図１ａの詳細図が示されており、多数の凹部８及び凸部９を有する銅層の所謂「カリフラワー構造」が明瞭に示されている。特定の表面構造は、屡々所謂「ＢＯＬＴＡ構造」として言及されている。付加的に、導電路７の横断面は、堆積層の層厚が増大するに連れて増大する（図１ａに示されている）。このタイプのアンダーカット導電路は、本発明の実施のために必ずしも必要ではなく、それが、図１ｃ−１ｅの導電路が支持シート１の表面に対して垂直な側壁と共に示されている理由である。
【００２３】
導電路シートは、その際、シート上にプラスチック体１１を射出成形するために、射出成形型枠内に挿入されている（図１ｃ）。プラスチック体１１は、例えば、ＬＣＰ材からなり、このＬＣＰ材は、イントリンシックに耐火特性を特徴とする。
【００２４】
液状プラスチック材が、導電路シート６上に射出成形される場合、高い機械的な安定性の確実なロック結合（形状結合）が、導電路７とプラスチック体１１との間に、前記導電路の表面の上述の「カリフラワー構造」のために形成されている。導電路７が付加的にアンダーカットされる場合（図１ａに示されているように）、付加的な確実なロック結合（形状結合）部が形成され、これにより、更に、導電路７とプラスチック体との間の結合安定性が増大する。
【００２５】
支持シートとは反対側には、このプラスチック体１１は、機械的要素、例えば、支持体、支柱又は他の固定要素１２が、図１ｃに示されているように、既に設けられている。これらの機械的要素１２は、電気的な構成要素を固定するため、又は、完全なＭＩＤデバイスを、例えば、ハウジング内にマウントするために使用される。
【００２６】
次の作業ステップでは、支持シート１が除去され、接着促進層２は、完全に残り続けるか、又は、少なくとも予め選定されたように支持シート１に結合される。何ら問題なく支持シートを除去するための本質的な必要条件は、導体路７とプラスチック体１１との間の上述のローブストな結合である。その結果、全領域、第１の銅層３は、被覆を除去される（図１ｄ）。ＭＩＤデバイスの機能を形成するために、第１の銅層３を完全に除去する必要があり、と言うのは、銅層は、導電路７を相互に短絡するからである。この除去は、エッチングステップにより、例えば、酸化イオウ（Ｈ２ＳＯ４）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を使用して、参照記号１３によって全体として指示されている構造化モジュール（図１ｅ）を得るために行われる。
【００２７】
本発明の場合、プラスチック体に接着しない耐熱性ポリイミドベース支持シートが選択されている。このようにすることにより、付加的な分離手段なしに、支持シートの除去が容易となる。しかし、他のタイプの支持シートを用いることもできる。更に金属化に必要な接着促進剤は、トランスファプロセス後、導電路から支持シートを高い信頼度で除去するのに役立つ。
【００２８】
別のステップでは、構造化モジュール１３は、スクリーン印刷法によりソルダリングレジストでマスクされる。導電路７の非被覆領域が、ロジンによるコーティングの結果としてパッシベートされた後、前記導電路の結合能力を保つために、ＭＩＤデバイスが仕上げられる。
【００２９】
原理的には、他の層厚及び堆積方法が、第２の銅層４のために同様に考えられる。導電路の電流搬送容量が、それぞれのアプリケーションにとって十分であり、導電路の表面が、導電路上に射出成形されたプラスチック体１１に確実にロック結合することができるように設計されている点は重要である。
【００３０】
図３には、最初に記載した製造方法に対して択一選択的に使用することができる製造方法の流れ図が示されている。２つの方法は、予備金属化支持シートが製造完了する迄は同一であり、実質的に、第１の銅層３がエッチング除去され、プラスチック体１１が射出成形される順序が交互に切り換えられるという事実によって区別される。
【００３１】
第１及び第２の銅層３，４が、択一選択的な方法により、１〜２μｍだけエッチバックされる（以下、説明する）。この結果、第１の銅層３は、第２の銅層４の導電路７間で完全にエッチ除去され、その結果、導電路７は、相互に電気的に絶縁される。第１の銅層３とは対照的に、導電路７の層厚は、３６μｍの大きな材厚のために、あまり低減されない。後に、構造化モジュール１３（図１ｅ）を得るために、プラスチック体１１は、射出成形され、支持シート１は、除去される。最初に記載された方法同様に、完了された部分は、モジュール１３からソルダリングレジストマスクの適用及び導電路７の裸の領域のパッシベーションにより製造される。
【００３２】
図４には、流れ図を用いた、ＭＩＤデバイスの製造用の別の本発明の方法が示されている。この方法は、プラスチック体１１が導電路シート上に射出成形されておらずに、寧ろ、導電路シート６がホットローリングによって予備製造されたプラスチック体１１に固定結合されていることにより、上述の２つの方法とは異なっている。
【００３３】
導電路シート６は、図３に示した方法と共に説明したのと全く同様に製造される。導電路シート６は、その際、プラスチック体１１に固定結合され、このプラスチック体１１は、熱可塑性材からホットローリングを用いて製造されている。ホットローリング中、熱可塑性プラスチック体１１の表面は、少なくとも瞬時的に溶解され、導電路の表面内の凹部８内に浸透し、導電路７とプラスチック体１１との間のローブストで、確実なロック結合が、この方法の場合に形成される。支持シートは除去されて、もう一度、構造化モジュール１３が残され、この構造化モジュールは、更に、既述のようにして、最終部品を形成するように処理される。精細に構造化された導電路７は、ＭＩＤデバイスの製造中導電路シート６を形成するために、支持シートに結合され、冒頭に既述のような感応性の銅薄板の処理上の問題点は生じない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の方法の利点は、高感度導電路構造が支持シート上に形成され、支持シートは、機械的且つ熱的に低感度であって処理が単純である点にある。
【００３５】
このデバイスの利点は、導電路手段を特別に構造化し、導電路が通常製造される材料に接着し難いプラスチックを使用することができるという点にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明のＭＩＤデバイスの種々の製造段階を示す図。
【図２】
図１に示されているＭＩＤデバイスの製造用の本発明の方法の流れ図を示す図。
【図３】
図２の流れ図の択一選択的な流れ図を示す図。
【図４】
本発明の別の製造方法を説明するための流れ図を示す図。
【符号の説明】
１  耐熱性支持シート
２  接着促進層
３  第１の銅層
４  第２の銅層
６  導電路シート
７  導電路
８  凹部
９  凸部
１２  機械的要素
１３  構造化モジュール